MEMBRANA Y PA

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Membranas biológicas y potencial de acción
La membrana recubre el exterior de todas las células separa el LEC del intracelular. 
Es una bicapa lipídica con grandes cantidad de proteínas insertadas en ella. 
Es una barrera frente al movimiento de moléculas de agua y de sustancias inmiscibles entre los compartimentos extra e intracelulares. 
Transporte
Tipos de transporte a través de las membranas: 
· Pasivo cuando el soluto se mueve a favor de su gradiente electroquímico*. Puede ser:
· Difusión simple: no hay interacción con la membrana. Sustancias que difunden directamente por la bicapa lipídica. Suelen ser sustancias sin carga e hidrófobas como gases (ej. CO2), algunos compuestos endógenos (ej. Hormonas esteroideas) y muchas fármacos (ej. Anestésicos), el flujo de estas sustancias es directamente proporcional a su diferencia de concentración.
· Difusión facilitada: a través de proteínas transportadoras con interacción con ella. Son transportadores. Ejemplos de sustancias transportadas: glucosa, aminoácidos, etc. 
· Canales: es un tipo de difusión simple, se realiza a través de proteínas integrales de membrana que se abren generando un canal acuoso para facilitar el paso de una sustancia en particular. Son sustancias que no son liposolubles. Los canales tienen permeabilidad selectiva y se pueden cerrar o abrir. La permeabilidad tiene que ver con las características del propio canal como el diámetro, forma, naturaleza de cargas eléctricas, etc.
· Activo cuando el soluto necesita de energía, la energía puede provenir de distintas fuentes y entonces se clasifican en:
· Primario cuando la energía se obtiene a partir de la hidrolisis de ATP. Se denominan bombas. La principal, bomba Na+/K+. También hay bombas tipo F y tipo V que transportan H+. También es conocida la bomba SERCA (transporta Ca2+).
· Secundario cuando la energía se obtiene por acople del transporte de otro soluto a favor de su gradiente electroquímico. Los cotransportadores (simportadores), los dos solutos en el mismo sentido son una clase de transportadores activos secundarios, suelen impulsarse por la energía del gradiente entrante de Na+, ejemplo: SGLT que transporta Na+ y glucosa, o cotransportador Na/HCO3. También están los intercambiadores (antiportadores), un soluto para cada “lado”, ejemplos Na/Ca.
Canales: los canales pueden estar cerrados o abiertos, ya que cuenta con una compuerta móvil. Entonces el canal es un poro regulado y un poro es un canal no regulado. Los canales iónicos regulados están formados por una o varias subunidades polipeptídicas con segmentos transmembrana. Los canales suelen tener varios componentes funcionales: primero una compuerta que determina si el canal está abierto o cerrado y cada estado refleja una conformación distinta de la proteína de membrana. En segundo lugar, el canal suele tener uno o más sensores que pueden responder a varios tipos de señales:
· Cambios en el voltaje
· Sistema de segundo mensajero (cara citoplasmática de la proteína de membrana)
· Ligando como los agonistas neurohumorales (cara extracelular de la proteína de membrana)
Osmosis
Algunas definiciones: 
· Osmosis: flujo de agua impulsado por gradientes de concentración o gradientes osmóticos.
· Osmolaridad: osmoles por litro de solución. Numero de partículas osmóticamente activas por litro de solución total.
· Tonicidad: osmolaridad efectiva. Habilidad de una solución para cambiar la forma o tono de una célula al alterar el volumen de agua en su interior. Propiedad fisicoquímica, considera la permeabilidad de la membrana, la diferencia de concentración de solutos y si estos son o no osmóticamente activos.
Una solución es hiperosmolar cuando tiene > Osm, es isoosmolar cuando tiene = Osm y es hipoosmolar cuando tiene < Osm. 
Una solución es hipertónica cuando promueve la salida de agua desde la célula, es isotónica cuando no genera flujo neto de agua y es hipotónica cuando promueve el ingreso de agua a la célula. Van a tener efecto sobre la tonicidad aquellos solutos que no atraviesen membrana pasivamente. 	Comment by Bruno de Corneliis: Consultar
Fragilidad osmótica del eritrocito: la membrana del eritrocito no es rígida y la presión hidrostática a un lado y al otro es igual. Si aumenta la presión osmótica en el LEC entonces el agua tiende a salir del eritrocito. Tanto el LEC como el interior del eritrocito tienen la misma concentración 300 mOsm. Ejemplos del TP:
· Urea 600 mOsm: la urea ingresa a la célula y arrastra agua hasta que la urea está en equilibrio HIPEROSMOLAR y finalmente cuando la urea esta 300 y 300 tengo una osmolaridad 600 adentro y entonces el agua ingresa a la célula para igualar concentraciones, HIPOTONICA. Efecto neto aumento de volumen. 
· NaCl 300 mOsm: no hay movimiento neto de soluto ni de agua, ISOOSMOLAR e ISOTONICA. No se ve efecto final.
· NaCl 150 mOsm y 600 mOsm: en el caso 1 es HIPOOSMOLAR y en el caso 2 es HIPEROSMOLAR. En el primer caso el agua tiende a ingresar a la célula para igualar concentraciones HIPOTONICA y en el segundo tiende a salir de la celular HIPERTONICA. Con efecto neto en el caso 1 de aumento de volumen y en el caso 2 de disminución el volumen. 
· ETG 300 mOsm: la concentración es la misma ISOOSMOLAR, el ETG ingresa a la célula porque traspasa membrana hasta igualar su concentración a ambos lados de la membrana y arrastra agua con eso por lo que es HIPOTONICA. Y el efecto final es que aumenta el volumen. 
· Glucosa 300 mOsm: en este caso la glucosa entra por transportadores y es automáticamente ingresada a la vía metabólica y consumida por el eritrocito por lo que es ISOTONICA e ISOOSMOLAR.
· éter: disgrega la membrana.
· NaCl 300 mOsm + ETG 300 mOsm: el total es 600 mOsm y entonces la solución es HIPEROSMOLAR, con respecto al flujo de agua lo que pasa es que el ETG traspasa la membrana arrastrando agua hasta igualar su concentración.
Potencial electroquímico: 
Potencial electroquímico: tendencia de un ión a moverse. Está compuesto por el potencial químico y el eléctrico. 
La diferencia del potencial electroquímico va a dar la tendencia de un ión a moverse, si es = 0 entonces el ión está en equilibro flujo neto = 0
Potencial de membrana: es la diferencia entre el potencial del citoplasma y el LEC. Depende de las permeabilidades de la membrana celular a los diferentes iones y a las concentraciones de estos a cada lado de la membrana. Su potencial de reposo será aquel en el que se encuentra cuando está en reposo, es decir, no se le ha aplicado ninguna señal ni despolarización. 
Potencial de equilibrio para un ion: se calcula a partir de la ecuación de Nernst, por eso se lo suele llamar potencial de Nernst. Para llegar a la ecuación de Nernst se supone que el ión se encuentra en el equilibrio entonces Δμ=0 μi=μe
Ecuación de Goldman: es el calculo del potencial de membrana en reposo, tienen en cuenta las [] de los iones principales K+, Na+, Cl- en el interior y en el exterior y la permeabilidad de la membrana a cada uno. 
La tendencia al escape del ión será = Em – Ex, también se lo conoce como fuerza impulsora. Ej para el K, cuando el Em es > que Ek la fuerza impulsora es positiva generando una corriente saliente, en cambio cuando el Em es < que Ek la fuerza impulsora produce una corriente entrante. 
Potencial de acción
Consiste en una despolarización transitoria desencadenada por una despolarización por encima del umbral. Si el estímulo despolarizante provoca que el Vm se vuelva más positivo que el voltaje umbral de esa célula entonces se desencadena un potencial de acción. 
Fases del potencial de acción:
· Llegada de estímulo: para que se desencadene un PA, el estímulo debe ocasionar una despolarización que haga aumentar el Em por encima del potencial umbral.
· Despolarización: incremento rápido y homogéneo del Vm desde el potencial de reposo negativo hasta un máximo de +10/+40. Puertas de canales de Na abiertas.
· Repolarización: el Vm retoma a valores negativos de manera más lenta. Canales de K voltaje dependientes abiertos. Canales de Na en estado inactivo.
· Hiperpolarización:en algunos casos se puede dar una hiperpolarización antes de retomar de nuevo a su valor de reposo. Canales de K voltaje dependientes abiertos. Canales de Na en reposo.
· Reposo: los PA empiezan y terminan en el Vm de reposo. Los canales de Na voltaje dependientes están en estado de reposo y los canales de K voltaje dependientes cerrado.
El umbral, la amplitud, la progresión y la duración del potencial no es igual para todas los tipos de células y además depende de distintos factores: permeabilidad, [] intra y extracelulares de los iones que se mueven por la membrana, propiedades de la membrana (capacitancia, resistencia y geometría de la célula).
Ver canales de K de rectificación interna. 
Períodos refractarios: 
· Absoluto: es el período del PA durante el cual no se puede producir un segundo PA en ninguna circunstancia. Resulta imposible reclutar una cantidad suficiente de canales de Na+ para generar una segunda espiga, porque los usados anteriormente aún estas inactivados. 
· Relativo: es el periodo del PA durante el cual se necesita un estímulo más fuerte de lo normal para desencadenar un segundo PA, depende en gran mediad de la apertura retardada del canal de K+.